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Não é um pássaro, um avião ou mesmo o Super-Homem; é um trem-bala. Um trem maglev levita acima do solo e é impulsionado a velocidades de até 300 milhas por hora por poderosos eletroímãs supercondutores. Experimentar modelos maglev e outros projetos de levitação magnética é uma boa maneira de as crianças aprenderem sobre magnetismo e eletricidade.
Clipes de papel flutuantes
••• Photodisc / Photodisc / Getty ImagesO ferromagnetismo é uma força natural criada pelo movimento dos elétrons. Na maioria dos elementos, os elétrons giratórios são emparelhados com outros elétrons se movendo na direção oposta. Alguns metais, como o ferro, têm a maioria de seus elétrons se movendo na mesma direção. Isso cria um campo de linhas de força magnética que pode ser demonstrado usando limalhas de ferro e um ímã permanente. Os metais atraídos para um campo magnético são chamados de metais ferromagnéticos, de acordo com a Georgia State University.
Uma maneira de demonstrar a atração de metais para um campo magnético é fazer o experimento de clipe de papel flutuante. O aluno prende um ímã permanente em um suporte de metal montado em uma prateleira ou caixa. Ele ou ela amarrará um pedaço de barbante a um clipe de papel e o colocará embaixo do ímã. O ímã faz com que o clipe de papel suba e flutue no final da corda. As crianças podem testar a força da atração magnética puxando a corda para ver a que distância do ímã o clipe de papel flutua.
Levitação diamagnética
Diamagnetismo é repulsão magnética. Grafite, alguns metais como chumbo e bismuto e quase todos os materiais orgânicos são diamagnéticos porque repelem as forças magnéticas. Todo material orgânico exibe uma força diamagnética fraca que repele o magnetismo. Um experimento que demonstra isso graficamente usa um sapo vivo suspenso sobre um eletroímã poderoso, de acordo com o High Field Magnetic Laboratory.
As crianças podem demonstrar repulsão diamagnética construindo um projeto para levitar um pequeno ímã de terras raras entre duas placas de grafite. Você pode comprar as peças para o projeto como um kit ou criar o seu. Duas peças de grafite pirolítica são montadas em uma moldura de madeira e uma série de ímãs de anel baratos são suspensos por baixo deles para combater a força da gravidade no experimento. Um pequeno ímã de terras raras é então colocado entre as placas de grafite, onde flutua à medida que é repelido pela grafite.
Lápis flutuantes
••• Jupiterimages / Photos.com / Getty ImagesUm projeto simples para demonstrar a levitação magnética usa seis ímãs de anel, um lápis e um pouco de argila de modelagem. Peça às crianças que prendam quatro ímãs do anel em uma superfície plana com argila de modelagem. Certifique-se de que os ímãs estejam afastados a uma distância igual e com a mesma polaridade voltada para cima. Dois ímãs de anel são colocados no lápis para que eles fiquem à mesma distância dos dois pares de ímãs na superfície plana. Anexe um baralho ao tampo da mesa atrás dos ímãs com um pouco de argila para que a ponta do lápis possa descansar contra ele. As crianças agora podem colocar o lápis acima dos ímãs do anel e observar como ele levita acima do tampo da mesa.
Levitando Modelos de Trem
Os campos magnéticos da mesma polaridade se repelem. Se você colocar os pólos norte de dois ímãs próximos um do outro, eles se afastarão um do outro. Um conceito semelhante está em uso nos trens maglev da Europa, Japão e China.
As crianças podem construir seus próprios trens maglev usando alguns ímãs de fita, fita de PTFE e espuma de poliestireno. Os ímãs da tira são colados em um pedaço de espuma de poliestireno com a mesma polaridade voltada para cima e a pista é cercada por paredes feitas de mais espuma de poliestireno. O trem é um pedaço de espuma com ímãs permanentes colados na parte inferior com a mesma polaridade voltada para baixo que a pista está voltada para cima. Coloque o trem sobre a pista e dê um empurrão suave para fazê-lo deslizar pela pista. A fita de PTFE ao longo das paredes faz o trem deslizar mais suavemente.